Interferometrul lui Michelson
" stiinta fara religie este searbada , religia fara stiinta este oarba ". A. Einstein.
În capitolul anterior s-a discu 16116e423q tat despre natura eterului si despre modul în care acesta este antrenat de catre corpurile aflate în miscare . Dupa o serie de experiente s-a ajuns la concluzia ca acesta este total neantrenat , ipoteza sustinuta si de Hendrik Antoon Lorentz ( fizician olandez , laureat in 1902 al Premiului Nobel pt. fizica ) a carui încercare de salvare a eterului va fi prezentata în capitolul urmator . Conform acestuia , eterul reprezinta sistemul de referinta absolut , fata de care legile naturii au forma cea mai simpla .
Pornind de la ipoteza eterului neantrenat Albert Abraham Michelson ( 1852 -1931 ) a realizat poate unul dintre cele mai cunoscute experimente din istoria fizicii .
Rezultatul a fost publicat în anul 1881 în revista " American Journal of Science " si s-a numit " Miscarea relativa a Pamântului si eterul luminos " .
Iata o schema simplificata a acestuia .
Desen cu interferometru.
În figura de mai sus în punctul S se afla o sursa de lumina . Raza de lumina care pleaca din S ajunge la oglinda semitransparenta O care împarte aceasta raza în alte doua raze 1 si 2 . Dupa reflexia în oglinzile O1 si O2 cele doua raze ajung , trecând din nou prin O , la analizorul A unde interfera .
Interferometrul este aranjat astfel încât directia bratului 2 sa fie paralela cu directia de miscare momentana a Pamântului în jurul Soarelui , iar bratul 1 sa fie perpendicular pe aceasta directie ( între cele doua brate se afla un unghi de 90 de grade ) .
Din cauza faptului ca cele doua raze se misca diferit , va rezulta o diferenta de drum între acestea , viteza luminii fata de eter fiind aceeasi pentru ambele raze . Din cauza acestei diferente de drum va trebui sa apara o franja de interferenta ( din cauza erorilor experimentale cele doua brate nu puteau fi perfect egale , astfel încât figura de interferenta aparea oricum . S-a încercat astfel rotirea întregului aparat cu 90 de grade , pentru a se observa macar o deplasare a franjelor ) .
Raza 2 va reveni în dreptul oglinzii O dupa intervalul de timp T1 = 2l/c(1-v2/c2) . Raza 1 ajunge în acelasi
punct însa dupa timpul T2 = 2l/c
. Drumul parcurs de
aceste raze va fi D1 = cT1 si D2 = cT2 , respectiv D1 = 2l/1-v2/c2 si D2 = 2l/ . Diferenta de drum va duce la o diferenta de faza 
sau 
-1) din a carei cauza va trebui sa se observe o figura de
interferenta .
Figura de interferenta
Dupa cum probabil se stie deja , rezultatul nu a coincis cu teoria , neobservându-se nici o deplasare a franjelor . Dezamagirea lui Michelson este usor de închipuit .
Initial s-a presupus ca s-a strecurat vreo eroare de masuratoare si experimentul s-a repetat de mai multe ori , însa rezultatul a fost mereu acelasi .
Merita mentionat faptul ca acest experiment a reprezentat o premiera atât prin originalitate cât si prin înalta sensibilitate a aparatului .
Prima încercare a avut loc în laboratorul fizicianului Helmholtz din Berlin . Interferometrul avea o asemenea sensibilitate încât era deranjat de traficul masinilor din strada , din cauza caruia a fost mutat in nisa fundamentului telescopului din Postdam . si aici aparatul înregistra chiar cea mai mica rasuflare din cauza variatiei de temperatura .
În cele din urma a fost mutat pe un corp de piatra , aflat pe o pluta de stejar , care la rândul ei plutea într-un bazin de mercur ( pentru a putea fi usor rotit ) în care temperatura era mentinuta constanta . Rezultatul a fost ca si în primul experiment lipsa oricarei deplasari a figurii de interferenta , fapt care la determinat pe filosoful John Bernal sa-l numeasca " Cel mai mare rezultat negativ din istoria stiintelor naturii " .
|
